mengsel waterstofgas en helium

Grove stelde deze vraag op 16 mei 2021 om 12:14.
Is het mogelijk om de brandbaarheid van Waterstof H te verminderen door te mengen met Helium He of gaan de gassen direct weer ontmengen? Zo ja welke verhouding?
dank voor je antwoord.

Reacties

Jan van de Velde op 16 mei 2021 om 12:38
dag Grove,

Ontbranding voorkom je niet door andere gassen bij te mengen, wel door zuurstof te verdringen. Maar waterstofgas (H2 trouwens, niet H) is in veel mengverhoudingen met lucht brandbaar. Alle mensels met lucht en tussen de 4 en 75% waterstofgas zijn zelfs explosief. 
Lucht bestaat voor 78% uit het onbrandbare stikstofgas, dus of je dat vervangt/verdringt met helium of niet maakt dan eigenlijk geen verschil. Zolang er nog een procent zuurstof in het gasmengsel zit blijft er gevaar. 

Zo'n mengsel gaat onvermijdelijk ontstaan als je om het even welk waterstof/heliummengsel in de lucht spuit. Ergens op het grensvlak van die gaswolk ontstaat er dan onvermijdelijk een plekje met een brandbaar mengsel en dan is de beer los. 

Ontmengen doen gassen sowieso in de praktijk niet of nauwelijks. Heliumgas en waterstofgas hebben daarbij ook nog eens zeer vergelijkbare molecuulmassa's, wat ontmengen onder invloed van zwaartekracht of in een centrifuge bemoeilijkt.

Groet, Jan
Grove op 16 mei 2021 om 17:23

beste Jan,

Dank voor deze heel nuttige informatie, ik was op zoek naar een wat veiliger gebruik van waterstof. Het is goedkoper dan Helium en geeft 10% meer lift. Maar ik denk dat het blijft bij Helium, mogelijk dat het verlies van helium met nieuwe nano technieken beperkt kan worden.
het betreft het elektrische luchtschip, wat in mijn visie een grote toekomst heeft.
nogmaals mijn dank.
mvg
paul Grove.

Theo de Klerk op 16 mei 2021 om 18:20
>Het is goedkoper dan Helium en geeft 10% meer lift
De wereld (het hele heelal) zit vol waterstof (op aarde meestal opgesloten in water, H2O) omdat het de simpelste bouwstenen zijn en de grotere/zwaardere elementen pas door fusie tot stand komen - meestal in sterren. En elementen zwaarder dan ijzer ontstaan pas bij supernova explosies (nucleosynthese) en worden daarbij het heelal in geslingerd. Zie https://www.natuurkunde.nl/vraagbaak/67489.

Helium is veel zeldzamer (en in grotere mate aanwezig in sterren). De grotere lift is omdat een H2 molecuul molmassa 2 heeft tegen He 4. Een zelfde aantal moleculen geeft dezelfde (tegen)druk op de atmosfeer. Dus wat dat betreft zou het aantal H2 en He moleculen (He molecuul = He atoom) hetzelfde moeten zijn. Maar de zwaartekracht op He geeft elk molecuul wel 2x meer gewicht waardoor een even groot volume He minder lift heeft dan H2
Grove op 18 mei 2021 om 07:44
Dank je voor deze uitleg, dus klopt het dat wanneer je in een vertikale buis eerst lucht doet en daarna helium dat de helium niet mengt met de lucht maar boven in de buis verzameld?
Dat is belangrijk te weten, kan je in een luchtschip uit de cellen ontsnapte helium zo weer terug winnen om opnieuw in de cellen terug te pompen.
Jan van de Velde op 18 mei 2021 om 08:26
Het zal wel mengen met lucht, dat is een kwestie van tijd, al mogen we verwachten dat er bovenin een stilstaande buis buis altijd een iets hoger percentage helium te vinden zal zijn dan onderin, en dat dat verschil een tikje  groter zal zijn naarmate de buis langer is.  Voor terugwinningsdoeleinden uit een mengsel is dit systeem ongeschikt.
Grove op 18 mei 2021 om 10:39
Dank je voor dit antwoord, dan zal er waarschijnlijk een oplossing gezocht moeten worden met membraantechnieken denk ik.

Plaats een reactie

+ Bijlage

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vraag te beantwoorden.

Clara heeft twee appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Clara nu over?

Antwoord: (vul een getal in)